TC4合金在不同温度下微动磨损行为研究

发布时间：2025-02-10 17:40

　　钛合金具有密度小、比强度高、机械加工及可焊性好等优异性能,被广泛应用于航空航天、石油化工等领域,然而钛合金硬度低、耐磨性差、对微动损伤极为敏感,导致机械零件的过早失效,极大地威胁了装备的安全运行,因此,有必要开展钛合金微动磨损行为研究。激光冲击强化(简称LSP)是一种利用冲击波力效应对材料进行表面改性的现代技术,可以提高钛合金的耐磨性,研究其对钛合金微动损伤行为的影响,对开展微动损伤防护具有重要意义。本文采用SRV-IV微动磨损试验机,研究了TC4合金和LSP-TC4合金在不同温度条件下的微动磨损行为。利用光学显微镜、激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜等分析手段,对摩擦系数、磨损体积、磨痕形貌进行表征,分析了TC4合金和LSP-TC4合金在不同微动条件下的损伤机制,并探讨了激光冲击提升TC4合金耐磨性的影响机制。本文主要研究内容和结论如下:1、根据试验数据绘制TC4合金运行工况微动图和材料响应微动图,发现随位移幅值的增大或法向载荷的减小,微动运行区域特性由部分滑移区逐渐向混合区转变,最终转变成完全滑移区;微动运行区域的转变与温度的关联性不大。2、环境温度、位移幅值对TC4合金和LSP-TC...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 微动摩擦学概述
        1.1.1 微动的概念与分类
        1.1.2 微动损伤的基本理论
        1.1.3 微动损伤的影响因素
    1.2 钛合金的应用及其微动损伤研究进展
        1.2.1 钛合金的分类
        1.2.2 钛合金的应用
        1.2.3 钛合金微动损伤研究进展
    1.3 钛合金微动损伤的防护
    1.4 本文选题意义及研究内容
        1.4.1 选题意义
        1.4.2 研究内容
第2章 试验材料及试验方法
    2.1 引言
    2.2 试验材料
    2.3 激光冲击工艺参数与试验方案
        2.3.1 激光冲击工艺参数选择
        2.3.2 激光冲击试验方案
    2.4 试验方法
        2.4.1 试验装置简介
        2.4.2 试验参数选择
    2.5 试验分析与表征
    2.6 本章小结
第3章 常温环境下TC4合金微动磨损行为研究
    3.1 引言
    3.2 位移幅值对TC4合金微动磨损行为的影响
        3.2.1 摩擦系数分析
        3.2.2 磨损特性分析
        3.2.3 磨损形貌及磨损机制分析
    3.3 法向载荷对TC4合金微动磨损行为的影响
        3.3.1 摩擦系数分析
        3.3.2 磨损特性分析
        3.3.3 磨损形貌及磨损机制分析
    3.4 激光冲击强化对TC4合金微动磨损行为的影响
        3.4.1 摩擦系数分析
        3.4.2 磨损特性分析
        3.4.3 磨损形貌及磨损机制分析
        3.4.4 LSP强化机制
    3.5 分析与讨论
    3.6 本章小结
第4章 高温环境下TC4合金微动行为研究
    4.1 引言
    4.2 温度对TC4合金微动磨损行为的影响
        4.2.1 摩擦系数分析
        4.2.2 磨损特性分析
        4.2.3 磨损形貌及磨损机制分析
    4.3 温度对LSP-TC4合金微动磨损行为的影响
        4.3.1 摩擦系数分析
        4.3.2 磨损特性分析
        4.3.3 磨损形貌及磨损机制分析
    4.4 分析与讨论
    4.5 本章小结
总结与展望
    本文主要工作及结论
    存在的问题及展望
参考文献
致谢
附录 A攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：4032831